Τι είναι η αποσυνέλιξη;

Η αποσυνέλιξη είναι η διαδικασία αφαίρεσης της υποβάθμισης του σήματος από τα καταγεγραμμένα δεδομένα. Τα σήματα έχουν δύο βασικούς τρόπους καταστροφής: είτε το σήμα δημιουργείται ή καταγράφεται λανθασμένα είτε παρεμβάλλεται το σήμα καθώς ταξιδεύει από σημείο σε σημείο. Οποιαδήποτε μορφή βλάβης σήματος ονομάζεται συνέλιξη και η αποσυνέλιξη είναι η διαδικασία αφαίρεσης αυτών των περιελίξεων χωρίς να καταστραφούν τα αρχικά δεδομένα. Αυτές οι διεργασίες χρησιμοποιούνται σε μεγάλο βαθμό στην επεξεργασία σήματος, την επεξεργασία ήχου και βίντεο και τη σεισμολογία, αλλά η υποκείμενη διαδικασία χρησιμοποιείται σχεδόν σε όλες τις κύριες επιστήμες.

Οποιαδήποτε διακοπή σε ένα σήμα είναι μια συνέλιξη. Δεν έχει σημασία αν η διακοπή προκαλείται από άλλο σήμα, από αντανάκλαση του πρωτοτύπου ή ακόμα και από ελαττωματική συσκευή εγγραφής. Οι μικρές περιελίξεις συνήθως δεν διαταράσσουν το σήμα αρκετά ώστε να ανησυχείτε. Αυτά αναμένονται συχνά απλώς από το σήμα που κινείται στο διάστημα. Από την άλλη πλευρά, οι μεγάλες περιελίξεις θα κάνουν ένα σήμα μη αναγνώσιμο και θα πρέπει να αφαιρεθεί.

Η συντριπτική πλειονότητα της αποσυνέλιξης καθορίζει τι συνελίξεις συνέβησαν στο αρχικό σήμα. Μόλις προσδιοριστεί η ακριβής συνέλιξη, είναι δυνατό να τροποποιήσετε το πρωτότυπο για να το επεξεργαστείτε. Τις περισσότερες φορές, αυτό σημαίνει απλώς ότι το σήμα τροποποιείται ξανά από μια άλλη περιέλιξη που είναι ακριβώς αντίθετη από τον αρχικό διακόπτη. Αυτά τα δύο σήματα θα ακυρώσουν το ένα το άλλο και θα επιστρέψουν τις εγγεγραμμένες πληροφορίες στην αρχική τους μορφή.

Αυτή η διαδικασία έχει έναν τεράστιο αριθμό εφαρμογών στον πραγματικό κόσμο. Η αποσυνέλιξη χρησιμοποιείται ευρέως ως μέθοδος διόρθωσης οπτικών εικόνων για να ληφθεί υπόψη η παραμόρφωση της μεγέθυνσης. Όταν ένας φακός μεγεθύνει μια εικόνα, η εικόνα δεν μεγεθύνεται ομοιόμορφα σε ολόκληρο το πεδίο. Ακόμη και σε μικροσκόπια και τηλεσκόπια υψηλής τεχνολογίας, υπάρχει πολύ μικρή παραμόρφωση. Όταν μια εικόνα μεγεθύνεται πολύ, είτε κοιτάζοντας ένα πολύ μικρό είτε ένα πολύ μακρινό αντικείμενο, η παραμόρφωση μπορεί να επηρεάσει ριζικά την εικόνα. Εφαρμόζοντας μια αντίθετη συνέλιξη στην εικόνα, δημιουργείται μια πολύ πιο αληθινή έκδοση.

Αυτή η ίδια τεχνική χρησιμοποιείται σε πολλά άλλα ηχητικά και οπτικά πεδία για τη βελτίωση της ισχύος του σήματος και τη δημιουργία πιο πραγματικών εγγραφών. Στη σεισμολογία, ένα σήμα παραμορφώνεται από την απόσταση, το μέσο και τις αντανακλάσεις του εαυτού του. Όλες αυτές οι περιελίξεις ισοδυναμούν με ένα σχεδόν άχρηστο σήμα. Χρησιμοποιώντας την αποσυνέλιξη για να μετακινηθείτε προς τα πίσω σε όλες τις παραμορφώσεις, οι επιστήμονες μπορούν να μάθουν περισσότερα για το τι συμβαίνει στο σημείο προέλευσης του σήματος και τι είδους πράγματα υπάρχουν μεταξύ μετάδοσης και λήψης σήματος.